Spiercellen hebben hun eigen interne klok en volgens nieuw onderzoek kan het verstoren van deze klok door ploegendienst ingrijpende gevolgen hebben voor het verouderingsproces. Een onderzoek gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) levert verder bewijs voor de schadelijke effecten van ploegendienst op de gezondheid.
Verstoorde spierklok bij mensen die in ploegendienst werken
Het team van King’s College London heeft ontdekt dat spiercellen hun eigen tijdmeetmechanisme hebben dat de eiwitomzet regelt en zo de spiergroei en -functie controleert. s Nachts activeert de spierklok de afbraak van defecte eiwitten en regenereert zo de spieren terwijl het lichaam rust. Een verandering in deze interne spierklok is in verband gebracht met leeftijdsgebonden spierverlies, bekend als sarcopenie. Dit betekent dat een verstoring van het circadiane ritme, zoals optreedt bij ploegendienst, het verouderingsproces versnelt.
De wetenschappers gebruikten zebravissen, die vaak worden gebruikt in biologische studies, voor hun onderzoek. Zebravissen delen tot 70% van hun genen met mensen, zijn gemakkelijk aan te passen in het laboratorium en zijn transparant, waardoor hun spieren gemakkelijk onder een microscoop kunnen worden bekeken. Hoofdauteur Jeffrey Kelu, een onderzoeker aan het King’s College in Londen, zei: “Om de effecten van verstoring van het circadiane ritme op spiercellen te onderzoeken, verstoorden we de functie van de spierklok in zebravissen door een defect klokeiwit tot overexpressie te brengen. Vervolgens hebben we de vissen twee jaar lang geobserveerd en vergeleken met gezonde controledieren.
Hoewel er geen significante verschillen in spiergrootte werden waargenomen op jongere leeftijden (zes maanden en één jaar), vertoonden vissen zonder functionerende spierklok duidelijke tekenen van vroegtijdige veroudering op tweejarige leeftijd. Ze waren korter, wogen minder, zwommen minder vaak en zwommen langzamer. Dit zijn typische kenmerken van sarcopenie en een algemene afname in mobiliteit, die ook is waargenomen bij werknemers in ploegendienst.” Om het onderliggende mechanisme te begrijpen, onderzochten de onderzoekers de eiwitomzet, een proces dat essentieel is voor het behoud van spiermassa en dat vaak vermindert naarmate men ouder wordt. Ze toonden aan dat tijdens de nachtelijke rust de spierklok de afbraak regelt van defecte spiereiwitten die zich ophopen door gebruik overdag.
Circadiane biologie voor de ontwikkeling van behandelingen om spierverlies bij werknemers in ploegendienst te voorkomen
Het onderzoek toonde aan dat deze “nachtelijke opruiming” essentieel is voor het behoud van de spierfunctie. De ophoping van defecte eiwitten zou daarom kunnen leiden tot versnelde spierafbraak bij oude vissen met een verstoorde spierklok en bij werknemers in ploegendienst. Dr. Kelu zei: “In het Verenigd Koninkrijk spelen ongeveer vier miljoen ploegenarbeiders een vitale rol in het 24 uur per dag draaiende houden van bedrijven en hulpdiensten. Onze studie levert verder bewijs dat verstoring van het circadiane ritme bij werknemers in ploegendienst meerdere aspecten van de gezondheid beïnvloedt. Volgens de onderzoekers is het begrijpen hoe circadiane verstoring bijdraagt aan sarcopenie cruciaal voor het ontwikkelen van strategieën om de gezondheid en het welzijn van ploegendienstmedewerkers te verbeteren.
De bevindingen benadrukken het potentieel van het gebruik van circadiane biologie voor het ontwikkelen van behandelingen om spierverlies bij werknemers in ploegendienst te voorkomen. Momenteel worden preklinische studies uitgevoerd met geneesmiddelen die specifieke klokeiwitten moduleren. Dit maakt de weg vrij voor toekomstige therapieën die het verouderingsproces bij werknemers in ploegendienst zouden kunnen verbeteren. Co-auteur professor Simon Hughes, een expert in ontwikkelingscelbiologie, voegde hieraan toe: “Dit werk laat zien hoe het bestuderen van zoiets complex als spiergroei in een eenvoudig systeem zoals kleine vislarven ons echt iets kan leren. Natuurlijk moeten we nog nagaan of dit ook geldt voor mensen – maar de vissen laten ons in ieder geval zien waar we moeten zoeken.”
